高層建筑自動(dòng)提升卸料平臺(tái)安全性解析

陳 曉 亮

(山西宏廈建筑工程有限公司，山西 陽(yáng)泉 045000)

高層建筑自動(dòng)提升卸料平臺(tái)安全性解析

陳 曉 亮

(山西宏廈建筑工程有限公司，山西 陽(yáng)泉 045000)

通過(guò)對(duì)高層建筑自動(dòng)提升卸料平臺(tái)組成、安裝等方面的闡述，以工程實(shí)例為例針對(duì)自動(dòng)提升卸料平臺(tái)從設(shè)計(jì)計(jì)算、安裝、驗(yàn)收進(jìn)一步說(shuō)明自動(dòng)提升卸料平臺(tái)比以前使用的腳手架卸料平臺(tái)、型鋼鋼絲繩斜拉卸料平臺(tái)更加具備安全性和智能性，為高層建筑施工帶來(lái)了更多方便，更加適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。

高層建筑，自動(dòng)提升，卸料平臺(tái)，安全性

0 引言

自20世紀(jì)90年代初高層建筑在中國(guó)如雨后春筍般的發(fā)展起來(lái)，相應(yīng)地高層建筑安全也引起了大家的關(guān)注與重視。高層建筑的垂直運(yùn)輸使用的卸料平臺(tái)的安全性能在施工生產(chǎn)中也引起了重視，從最初的落地式卸料平臺(tái)到鋼絲斜拉卸料平臺(tái)再到現(xiàn)在的自動(dòng)提升卸料平臺(tái)，使用的方便性及安全性都有大大地提升，也適應(yīng)了目前社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的需要。下面就從自動(dòng)提升卸料平臺(tái)構(gòu)成、安裝、計(jì)算、安全性分析等，具體闡述高層建筑自動(dòng)提升卸料平臺(tái)的先進(jìn)性與安全性。

1 自動(dòng)提升卸料平臺(tái)、構(gòu)成及安裝

1.1自動(dòng)提升卸料平臺(tái)

自動(dòng)提升卸料平臺(tái)是通過(guò)附著支承結(jié)構(gòu)附著在主體結(jié)構(gòu)上，依靠自身的同步升降設(shè)備實(shí)現(xiàn)升降的卸料平臺(tái)。即沿建筑物剪力墻外側(cè)安裝卸料平臺(tái)，并將其附著在建筑物上，卸料平臺(tái)帶有升降機(jī)構(gòu)及升降動(dòng)力設(shè)備，隨著工程進(jìn)展，卸料平臺(tái)沿建筑物提升。

1.2自動(dòng)提升卸料平臺(tái)的構(gòu)成

自動(dòng)提升卸料平臺(tái)主要由豎向?qū)к?、調(diào)節(jié)拉桿、圍護(hù)立網(wǎng)、操作平臺(tái)、附墻支座、提升設(shè)備組成。

1.3自動(dòng)卸料平臺(tái)的安裝

安裝流程：料臺(tái)安裝→安裝附墻支座→安裝豎向?qū)к墶僮髌脚_(tái)安裝→斜接桿安裝→動(dòng)力裝置安裝→試提升調(diào)試。

1)安裝前應(yīng)檢查構(gòu)配件的焊接質(zhì)量，幾何尺寸，合格后方可安裝。

2)在預(yù)留管位置，安裝附墻支座，用長(zhǎng)度280 mm的穿墻螺栓橫向與裝配架進(jìn)行固定，支座里面只安裝T33螺母，左側(cè)加墊塊固定。

3)用塔吊吊起豎向?qū)к墢牡谌龑又ёQ向往下落選取合適的位置后安裝插耳防止下滑。

4)利用塔吊吊裝操作平臺(tái)到導(dǎo)軌高度位置，用M22×80螺栓連接導(dǎo)軌和平臺(tái)主梁然后安裝調(diào)節(jié)拉桿，并調(diào)節(jié)其長(zhǎng)度，保證平臺(tái)水平。

5)斜拉桿處鉸鏈銷軸直徑為35長(zhǎng)度為90的銷軸材質(zhì)為45號(hào)鋼，另一側(cè)用開(kāi)口銷鎖定。

6)電動(dòng)葫蘆上端是通過(guò)三角支座上掛環(huán)連接固定，下端電葫蘆掛鉤直接掛在導(dǎo)軌兩側(cè)面的電葫蘆拉結(jié)上。

2 工程實(shí)例

太化紫景天城項(xiàng)目A7樓建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，合理使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度為8度。建筑總高度99.90 m(至屋頂女兒墻)，分為地下2層，地上32層，地下1層層高為3.30 m，設(shè)備層層高為2.55 m，住宅地上2層～32層層高為3.00 m，商業(yè)1層層高為3.90 m，室內(nèi)外高差為0.30 m。本工程準(zhǔn)備設(shè)置兩個(gè)卸料平臺(tái)，保證施工周轉(zhuǎn)材料的運(yùn)輸。

2.1自動(dòng)提升卸料平臺(tái)設(shè)計(jì)方案

本工程采用自動(dòng)提升卸料平臺(tái)，長(zhǎng)度為4 m，寬度為2.1 m，料臺(tái)系統(tǒng)由豎向?qū)к墶⒄{(diào)節(jié)拉桿、圍護(hù)立網(wǎng)、操作平臺(tái)附墻支座、提升設(shè)備組成。A7號(hào)樓共設(shè)置兩個(gè)料臺(tái)，1號(hào)料臺(tái)位于7-4軸～7-6軸之間，2號(hào)料臺(tái)位于7-16軸～7-18軸之間，卸料平臺(tái)支座位于建筑物預(yù)留洞口板上，豎向?qū)к壩挥诮ㄖ锛袅ι?，本工程豎向?qū)к壐叨葹? m。覆蓋兩個(gè)樓層，每個(gè)導(dǎo)軌位置有三道支座與主體可靠連接，安裝完成后，卸料平臺(tái)與建筑物間有250 mm空隙，采用2.0 mm厚花紋鋼板翻板覆蓋，保證物件不會(huì)掉落。

2.2卸料平臺(tái)基本參數(shù)

1)主梁采用12號(hào)槽鋼，長(zhǎng)L=4.0 m；

2)次梁采用10號(hào)槽鋼，長(zhǎng)L1=2.0 m；

3)鋼板2.0 mm，并與主梁和次梁焊接牢固；

4)調(diào)節(jié)拉桿采用φ70×3.5 mm無(wú)縫鋼管兩端焊接T40螺母，焊縫高度不小于10 mm,寬度不小于8 mm，滿焊，螺母的螺紋為正反扣設(shè)置，保證同時(shí)可以伸長(zhǎng)和縮短；

5)平臺(tái)3面作高度為1.2 m高圍護(hù)，圍護(hù)由方鋼(40×40×2.5)與框架焊接而成；

6)提升設(shè)備(電動(dòng)葫蘆)主要參數(shù)：電動(dòng)葫蘆的額定起重量為7.5 t，鏈條長(zhǎng)6 m，單臺(tái)凈重約72 kg，電機(jī)功率500 W，提升速度為13 cm/min；

7)荷載要求：集中荷載m=1 000 kg，靜荷載系數(shù)ζG=1.2；活荷載系數(shù)ζQ=1.4。

2.3次梁計(jì)算

其截面特性為：面積A=12.75 cm2,截面慣性矩I=198 cm4,截面系數(shù)W=39.7 cm2,慣性半徑i=3.95 cm,理論重量g1=0.10 kN/m，截面尺寸b=48 mm,h=100 mm,t=8.5 mm。

1)荷載：

靜荷載設(shè)計(jì)值q=1.2×(q1+q2+q3)=1.2×(0.17+1.6+0.2)=1.97 kN;

活荷載設(shè)計(jì)值p=1.4×1 000×10×0.001=14 kN。

2)內(nèi)力驗(yàn)算:

最大彎矩M的計(jì)算公式為：

抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：

次梁應(yīng)力：

其中,Yx為截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05；[f]為鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

結(jié)論：滿足要求。

3)穩(wěn)定性計(jì)算：

Φb=1.16，當(dāng)Φb>0.6的時(shí)候，Φb=1.07-(0.282/Φb)=0.827。

最終取Φb=0.827。

σ=M/(ΦbW)≤[f]。

σ=9.098×106/(0.827×62.137×103)=177.04<205 N/mm2。

結(jié)論：滿足要求。

2.4主梁計(jì)算

主梁選擇12號(hào)槽鋼，槽口水平，其截面特性為：

面積A=15.69 cm2,截面慣性矩I=391 cm4,截面系數(shù)W=87.1 cm2,慣性半徑i=4.95 cm,理論重量g2=0.12 kN/m，截面尺寸b=53 mm,h=12.6 mm,t=9.0 mm。

1)荷載計(jì)算:

靜荷載設(shè)計(jì)值q=2.5 kN,

次梁傳遞的集中荷載取次梁支座力p=14 kN。

2)內(nèi)力驗(yàn)算：

最大彎矩Mmax=ql2+pl=+=12 kN·m。

水平懸挑梁的彎矩應(yīng)力按下式計(jì)算：

其中,Yx為截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05。

結(jié)論：滿足要求。

3)穩(wěn)定性計(jì)算：

Φb=0.72,當(dāng)Φb>0.6的時(shí)候，Φb=1.07-(0.282/Φb)=0.68。

最終取Φb=0.68。

σ=M/(ΦbW)≤[f]。

σ=11.2×106/(0.68×87.1×103)=189.1<205 N/mm2。

其中，M為繞強(qiáng)軸作用的最大彎矩；W為按受壓纖維確定的梁毛截面模量。

結(jié)論：滿足要求。

2.5調(diào)節(jié)拉桿計(jì)算

1)荷載計(jì)算。

可調(diào)拉桿所承受的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為32.8/2=16.4 kN，考慮到8倍安全系數(shù)后的荷載設(shè)計(jì)值為Fd=16.4×8=131.2 kN。

耳板的抗拉強(qiáng)度σL=Fd/A=131.2×103/(20×80)=82 N/mm2

耳板與螺桿的焊縫強(qiáng)度；L:焊縫長(zhǎng)，高10 mm雙面圍焊。

σ=Fd/(0.7LH)=131.2×103/(0.7×180×10)=104.2 N/mm2

2)螺母與拉接桿的焊縫強(qiáng)度：L：焊縫長(zhǎng)，高6 mm。

σ=Fd/(0.7HL)=131.2×103/(0.7×6×2×3.14×35)=142.1 N/mm2

3)拉接桿的抗拉強(qiáng)度計(jì)算。

σL=Fd/(2A)=131.2×103/[3.14×(352-31.52)]=179.5 N/mm2≤205 N/mm2。

3 安全性解析

3.1自動(dòng)提升卸料平臺(tái)的方案審核

按照建質(zhì)[2009]8號(hào)文件《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》的規(guī)定，自動(dòng)提升卸料平臺(tái)屬于特種設(shè)備的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程，在安裝使用前，必須由施工單位及監(jiān)理單位對(duì)施工專項(xiàng)方案進(jìn)行審查，審查合格后進(jìn)行審批通過(guò)，然后方可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝及使用。

3.2自動(dòng)提升卸料平臺(tái)的設(shè)計(jì)計(jì)算

自動(dòng)提升卸料平臺(tái)的方案中最重要的部分即是設(shè)計(jì)計(jì)算部分，設(shè)計(jì)計(jì)算要求對(duì)以下幾部分進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算符合要求方可使用。計(jì)算驗(yàn)算包括：次梁內(nèi)力計(jì)算、次梁穩(wěn)定性驗(yàn)算、主梁內(nèi)力計(jì)算、主梁穩(wěn)定性驗(yàn)算、制裁節(jié)拉桿的安全性驗(yàn)算，只有這幾項(xiàng)驗(yàn)算都符合要求，才能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝及使用。

3.3自動(dòng)提升卸料平臺(tái)的選位

自動(dòng)提升卸料平臺(tái)的安裝位置對(duì)卸料平臺(tái)的使用安全也起到很關(guān)鍵的作用。卸料平臺(tái)安裝的位置要求建筑物的附著點(diǎn)安全可靠，施工荷載要求在允許值范圍內(nèi)，連接部位連接一定要嚴(yán)格按照規(guī)定要求進(jìn)行連接，并且連接完成做規(guī)定要求的檢驗(yàn)。卸料平臺(tái)在建筑物上垂直方向上，即上下兩個(gè)位置應(yīng)當(dāng)錯(cuò)開(kāi)，以免妨礙塔吊吊運(yùn)重物；另外，卸料平臺(tái)嚴(yán)禁安裝在建筑物陽(yáng)臺(tái)部位，因?yàn)殛?yáng)臺(tái)部位荷載安全度較小，應(yīng)安裝在建筑物結(jié)構(gòu)大梁等部位。

3.4自動(dòng)提升卸料平臺(tái)的進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)

自動(dòng)提升卸料平臺(tái)進(jìn)場(chǎng)應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行材料檢驗(yàn)，施工單位及監(jiān)理單位共同對(duì)卸料平臺(tái)的主輔材進(jìn)行檢驗(yàn)，包括主梁、次梁、調(diào)節(jié)拉桿、螺母、欄桿、導(dǎo)軌、支座等，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝及安裝。

3.5自動(dòng)提升卸料平臺(tái)的組裝及驗(yàn)收

自動(dòng)提升卸料平臺(tái)組裝完成后需要由監(jiān)理、施工、租賃單位共同進(jìn)行驗(yàn)收，并填寫驗(yàn)收表。每提升一次驗(yàn)收一次，最終驗(yàn)收資料歸檔整理。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)工程實(shí)例應(yīng)用證明自動(dòng)提升卸料平臺(tái)在高層建筑施工中的應(yīng)用為杜絕一些安全事故起了很重要的作用，比如：卸料平臺(tái)移位比用塔吊吊動(dòng)移位安裝有了安全保證，另外，用調(diào)節(jié)拉桿替代鋼絲繩，避免了因鋼絲繩斷裂而發(fā)生的安全事故。因此，從安全角度出發(fā)，在高層施工中我們應(yīng)大力提倡使用自動(dòng)提升卸料平臺(tái)。

[1] 自動(dòng)提升卸料平臺(tái)說(shuō)明書[Z].

[2] 建筑施工手冊(cè)[M].第5版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

Analysisonthesafetyofautomaticliftingunloadingplatformofhigh-risebuilding

ChenXiaoliang

(ShanxiHongshaBuildingEngineeringLimitedCompany,Yangquan045000,China)

Through the elaboration on the promotion, installation and other aspects of automatic lifting unloading platform of high-rise building, taking the engineering examples, according to the automatic lifting unloading platform further explained the automatic lifting unloading platform had better safety and intelligence than previously used scaffolding unloading platform, type steel wire rope cable unloading platform from the design calculation, installation, acceptance, gained more convenient for high-rise building construction, more to meet the needs of modern production.

high-rise building, automatic lifting, unloading platform, safety

1009-6825(2017)28-0097-03

2017-07-26

陳曉亮(1969- )，男，工程師

TU976.3

A